Научниците од Институтот за истражување на детскиот медицински центар во UT Southwestern (CRI) ја идентификуваа специјализираната средина, позната како ниша, во коскената срцевина каде што се произведуваат нови коски и имунолошки клетки.
Студијата, објавена во Nature, исто така, покажува дека стимулацијата предизвикана од движење е потребна за одржување на оваа ниша на коските и како и на клетките кои го формираат имунитетот.
Заедно, овие наоди идентификуваат нов начин на кој вежбањето ги зајакнува коските и имунолошката функција. Истражувачите од лабораторијата Морисон открија дека силите создадени од одење или трчање се пренесуваат од коскените површини долж артериоларните крвни садови во сржта во коските.
Клетките кои формираат коски кои ја обложуваат надворешната страна на артериолите ги чувствуваат овие сили и се индуцирани да се размножуваат
Ова не само што овозможува формирање на нови коскени клетки, кои помагаат за згуснување на коските, туку и клетките кои формираат коска лачат фактор на раст кој ја зголемува фреквенцијата на клетките кои формираат лимфоцити околу артериолите.
Лимфоцитите се Б и Т-клетките кои му овозможуваат на имунолошкиот систем да се бори против инфекциите. Кога способноста на клетките кои формираат коска да го почувствуваат притисокот предизвикан од движењето, исто така познат како механички сили, била деактивирана, тоа го намалило формирањето на нови коскени клетки и лимфоцити, предизвикувајќи коските да станат потенки и намалување на способноста на глувците да го исчистат бактериска инфекција.
Како што старееме, околината во нашата коскена срцевина се менува и клетките одговорни за одржување на скелетната коскена маса и имунолошката функција стануваат исцрпени
Знаеме многу малку за тоа како оваа средина се менува или зошто овие клетки се намалуваат со возраста“, вели Шон Морисон, д-р, директор на CRI и истражувач од Медицинскиот институт Хауард Хјуз.
„Минатите истражувања покажаа дека вежбањето може да ја подобри јачината на коските и функцијата на имунитетот, а нашата студија откри нов механизам со кој тоа се случува.“ Претходната работа од лабораторијата Морисон ги откри скелетните матични клетки од кои се создаваат повеќето нови коскени клетки кои се формираат за време на зрелоста во коскената срцевина.
Тие се клетки на лептин рецептор+ (LepR+). Тие ја обложуваат надворешната страна на крвните садови во коскената срцевина и формираат критични фактори на раст за одржување на клетките што формираат крв. Лабораторијата на Морисон, исто така, откри дека подгрупата на LepR+ клетки синтетизираат претходно неоткриен фактор на раст за формирање на коски наречен Остеолектин.
Остеолектинот го промовира одржувањето на скелетот на возрасните со тоа што предизвикува LepR+ да формира нови коскени клетки
Во тековната студија, д-р Бо Шен, постдокторски соработник во лабораторијата Морисон, повнимателно ја разгледа подмножеството на LepR+ клетки кои го создаваат остеолектинот.
Тој откри дека овие клетки живеат исклучиво околу артериоларните крвни садови во коскената срцевина и дека тие ги одржуваат блиските лимфоидни прогенитори преку синтетизирање на факторот на матични клетки (SCF) – фактор на раст од кој зависат тие клетки.
Бришењето на SCF од остеолектин-позитивните клетки ги исцрпи лимфоидните прогенитори и ја поткопа способноста на глувците да формираат имунолошки одговор на бактериска инфекција
„Заедно со нашата претходна работа, наодите во оваа студија покажуваат дека остеолектин- позитивните клетки создаваат специјализирана ниша за формирање на коски и лимфоидни прогенитори околу артериолите, особено кај постарите лица“, вели Шен. Тој открил дека бројот на остеолектин-позитивни клетки и лимфоидни прогенитори се
намалуваат со возраста.
Љубопитен дали може да го смени овој тренд, Шен ставил тркала за трчање во кафезите за да можат глувците да вежбаат. Тој откри дека коските на овие глувци стануваат посилни со вежбање, додека бројот на остеолектин-позитивни клетки и лимфоидни прогенитори околу артериолите се зголемил.
Ова бил првиот показател дека механичката стимулација ја регулира нишата во коскената срцевина.
Шен откри дека остеолектин-позитивните клетки изразуваат рецептор на нивните површини – познат како Пиезо1 – кој сигнализира внатре во клетката како одговор на механичките сили
Кога Piezo1 беше избришан од остеолектин-позитивните клетки на глувците, овие клетки и лимфоидните прогенитори што ги поддржуваат станаа исцрпени, слабеејќи ги коските и нарушувајќи ги имунолошките одговори. „Мислиме дека пронајдовме важен механизам со кој вежбањето го промовира имунитетот и ги зајакнува коските, покрај другите механизми претходно идентификувани од другите“, вели Морисон.
